陶瓷废弃物的来源及利用
时间：2020-03-18 05:11:55 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要：本文介绍了在陶瓷生产中废弃物的种类、来源以及陶瓷废弃物的利用途径，对陶瓷企业节能减排以及陶瓷废弃物的利用具有一定的指导作用。
关键词：陶瓷；废弃物；种类；来源；利用途径
1 前言
目前，我国陶瓷行业得到了快速的发展，产量连年增长，成为世界上最大的陶瓷生产国和出口国。但我们应清醒地看到，我国陶瓷行业的发展，是以拼产量、靠资金、靠资源、靠设备、拼人力以及企业扩张性发展的结果。一方面消耗掉大量的资源、能源；另一方面，过度的扩张生产又产生了大量的废弃物，污染了环境，占用了土地，影响了人们的生活。据有关资料显示，每年陶瓷行业产生的陶瓷固体废弃物就有1300万t。十八大报告提出，建设生态文明社会，打造美丽中国。为适应新形势的要求，陶瓷行业加强废弃物的研究与使用，变废为宝，尤为重要。本文就陶瓷行业废弃物的来源、种类以及利用途径进行了分析探讨，对陶瓷企业节能减排以及陶瓷废弃物的利用具有一定的指导作用。
2 陶瓷废弃物的种类
2.1 固体废物
陶瓷生产中的废弃物以固体废物为主，产量大，其主要形式有：废泥、废坯、废釉、废石膏模型、废瓷、废砖、废匣钵窑具等。
2.2 液体废物
陶瓷生产中的液体废物包括：废水、废泥浆、废釉浆等。
2.3 气体废物
陶瓷生产中的气体废物是指窑炉生产中的废烟气、废热气等。
3 陶瓷废弃物来源
陶瓷废弃物主要是指在陶瓷产品生产过程中，由于成形、干燥、施釉、搬运、烧成、贮存等工序中产生的废料、废水等。陶瓷生产是一个复杂的过程，是水、火、土的艺术。在生产过程中需消耗大量的天然矿物原料和化工原料，消耗大量的水、燃料，以及大量的辅助材料。其所使用的原材料多、生产工序多，产品缺陷多，产品缺陷只有在烧成后才能体现出来，且其为高温烧成，在烧成过程中发生一系列物理化学变化，生产中因开裂等会产生大量的废品，即产生大量的废瓷。同时，伴随着大量废水、废气的产生。
3.1 废水的来源
陶瓷生产过程中消耗大量的新鲜水，如：模型制造中刷桶水、成型半成品刷坯水、各工序的冲地、清洗工器具用水、瓷砖生产中抛光用水、座便器排污功能检测用水等，这些水经使用后变成废水。
3.2 废泥的来源
在陶瓷生产过程中，由于模型问题漏浆到地面、地摊水箱削口、注浆圈碗余泥、成型当日坍活或有质量问题的湿坯等。
3.3 废坯的来源
在陶瓷生产过程中，成型半成品开裂、验坯工序等不符合质量标准要求，各工序因操作中不慎或搬运中的破损等引起的废干坯。包括上釉的和不带釉的。
3.4 废瓷的来源
陶瓷生产过程中由于高温烧成，内部发生一系列物理化学变化，体积明显收缩，不可避免有一些废品产生（有一定的废品率）。成品因惊裂、裂纹、鼓包、大斑点、釉粘掉块等不符合合格品质量标准要求；由于搬运或贮存过程中的不慎破损或划釉等引起；或者成品在存放过程中，由于管理不善，后期惊裂损坏所致。卫生瓷产品因其体积大废品率高而成为陶瓷垃圾的主要来源。
3.5 废砖的来源
废砖主要是陶瓷砖生产过程中由于产品不符合成品标准，或者生产中因磕碰、落地所致。
3.6 废石膏模的来源
陶瓷成型生产中由于模型达到寿命期更换下来的废模型，以及模型制造中不符合质量要求的废模型、装运中磕碰的模型、干燥中因惊裂、走形的模型。还有一些定期更换的废石膏板、废架托等。
3.7 废釉料的来源
陶瓷喷釉生产过程中，不可避免地有釉料沾挂在厨壁上，清理下来成为废釉料。
3.8 废匣钵窑具的来源
陶瓷烧成过程中，匣钵、窑具都是辅助支撑物。由于高温烧成，它们也有使用寿命期，产生变形、开裂等缺陷更换下来成为废品。或者在搬运、装卸过程中有不慎碰坏等成为废品。
4 陶瓷废弃物利用途径
4.1 固体废弃物利用
4.1.1废泥、废坯、废釉
关于废泥、废坯，较清洁的经过严细的拣选、打浆、除铁、过筛后可直接兑入大生产泥浆中使用。但对于杂质较多的可以用于制作烧成用的坯垫；对于废釉料，经过严格的拣选、回磨后加入添加剂，然后除铁、过筛，经烧样合格后按比例兑入大生产釉中使用。对于含杂质较多的废釉，可作为坐便器管道施釉釉。
4.1.2 废瓷（片）
废瓷（片）是陶瓷企业的主要废弃物，每天产出量很大。由于各企业产品合格率的差异，所产生的废瓷量有所不同。目前，企业自身使用废瓷量有限，配方中加入量也就3%左右。因此，企业废瓷堆积如山。大多数废瓷做为垃圾处理掉。不仅会耗费大量的人力、物力、财力，而且会污染环境。陶瓷企业需要做的工作，一方面要立足于企业内部，严细各道工序的工艺控制和质量管理，切实提高一次产出合格率，减少废品的产生；另一方面要加强废瓷粉在泥料配方、釉料配方中提高加入比例的研究。据测算，一个年产100万件的卫生瓷企业，泥料配方中废瓷粉加入量每增加1%，则每年可多吃掉废瓷200多吨，增加效益25万元，推广到全行业，效益更可观。从技术角度而言，废瓷在泥浆中加入量增加，可提高泥料的渗透性，缩短吃浆时间，改善坯釉的结合性，降低烧成温度，减少产品的收缩。
目前，国内一些瓷区和陶瓷企业在废瓷利用方面做了许多工作，取得很好的效果。广东省潮州市枫溪陶瓷研究所联合广东省四通集团公司，成立“潮州绿环陶瓷资源有限公司”，斥巨资开展了废瓷回收利用的专门研究。他们把废瓷磨细后按比例与粘性料混合生产瓷泥，进行瓷泥制成陶瓷制品的试验，废瓷利用率可达30%～40%，这种瓷泥在成型时收缩率低，成品的热稳定性、硬度，比一般的瓷泥要好；佛山市溶洲建筑陶瓷二厂的建筑陶瓷废料综合回收利用项目，坯料中废瓷（片）的掺入量达到了60%，大幅度降低了生产成本。以上企业对陶瓷生产垃圾减量化、以及资源化无害处理，取得显著的经济效益和社会效益，有利于陶瓷产业持续健康地发展。
目前，国内有的陶瓷厂利用废瓷片来生产釉料。方法是将废瓷片先用轮碾机粗碎后再入球磨机，将其粉磨通过150目或200目筛，制成瓷粉再配料。景德镇陶瓷学院的徐乃平等老师研究[1]，在日用陶瓷釉中，废瓷粉的最佳加入量为40%～50%，最多可到60%，研制出的釉料配方，可改善日用瓷釉的性质，提高釉面质量。实践经验表明，釉料中引入一定量的废瓷粉，能取代部分长石、烧粘土或氧化铝；不仅能变废为宝，降低釉料成本，而且还可减少釉面针孔、釉泡等缺陷，提高釉面的光泽度、白度和硬度。废瓷粉可以与其他黏结剂等原料相结合，用来生产机制免烧广场砖、透水砖以及道路用砖等新型建筑材料。
4.1.3废石膏模
废石膏模是陶瓷生产的另一种主要的垃圾废物，在卫生瓷和日用陶瓷生产中，产出量很大。目前利用途径主要是水泥厂做部分原料使用，但用量有限。扩大应用领域是今后要研究的课题。有资料报道，废石膏可以再生利用。方法是将废石膏模在水中浸泡，清除坯泥，溶解模具中所析出的硫酸盐，通过加入某种活性剂，经过干燥、粉碎、加热、煅烧等工序，提高了其活性，制得再生石膏。将再生石膏与新石膏按7﹕3比例配合，可制做质量较好的模具。也可以用再生石膏制做陶瓷生产中非吃浆用的小件或辅助件，如：石膏架支、石膏板等，达到物尽其用的目的。
4.1.4废匣钵窑具
对于废匣钵、废窑具等经过高温烧成的废弃物，采用重新粉碎加工的方法，将其粉碎成粒径0.5mm以下，然后按一定比例与黏土和添加剂配合，压制成型，高温烧成，制成新型的窑具等耐火材料或新型建筑材料。
4.1.5废水的利用
陶瓷是一个耗水较大的行业，各工序都离不开水。从模型的制造、泥釉料的生产、成形刷坯以及坐便器的排水功能检测、产品抛光等都会消耗使用大量的新鲜水，同时各道工序又会排出大量的废水。在当前水资源严重短缺，水价不断上涨情况下，珍惜水资源，节约用水，加强废水的利用显得尤为重要。应加强节水项目的研究以及废水的回收及二次循环利用。对于各工序产生的废水，根据废水的种类和性质分别建造回收系统、污水处理系统以及二次循环水供水系统，废水处理后能达到不同使用和排放要求，能用废水的地方全部使用上废水（比如：绿化用水、卫生冲地用水、刷坯用水等），这样可大幅度减少企业新鲜水的使用和水费的支出。夹江瓷业将瓷砖抛光线上的废液先化学处理沉淀后，将水和淤泥分离。淤泥在压滤机中经过滤压，可得到现成的陶瓷坯料或釉料；而滤过的水，再次循环到抛光线上，做为抛光用水。
4.1.6废气的利用
窑炉烧成中产生的废烟气、废热气，可直接抽走用于干燥石膏模型，或者经换热器处理后用于成形干燥坯体，还可以经水管换热后作为洗浴用水。
5 结语
陶瓷废弃物不是废物，而是一种资源，完全可以回收利用。不能简单地将其埋了或排了，不仅污染环境，同时也是对资源的浪费。随着科技发展，陶瓷废弃物的利用途径还有很多，今后应加强这方面的研究。政府要在政策、资金等方面给予大力支持。
陶瓷企业应牢固树立科学发展观，加强创新工作，加强质量管理，降低不良品损失外，减少废弃物的排放，做好节能减排以及清洁生产工作，使企业向环保、绿色、节能、高效方向发展；大力发展循环经济，促进陶瓷行业可持续健康发展。保护资源，保护环境，造福于人民，造福于社会，提高经济效益和社会效益。
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